[发明专利]一种考虑头尾温度偏差的中厚板及宽厚板层流冷却的水量动态调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冶金领域的冷却水量调节方法，具体的说是在中厚板及宽厚板的层流冷却过程中，针对钢板头尾温度偏差的既定存在而进行的有针对性的考虑头尾温度偏差的层流冷却的水量动态调节方法。

背景技术

在中厚板及宽厚板的轧制完成后，大部分钢种需要进行层流冷却，以改善钢板的性能。如图1所示为钢板层流冷却示意图，图中方框圈住的设为层流冷却区域。另外设钢板前进方向，端部为A，反向端部为B。设俩相邻阀门间距离为S。设目标冷却温度为T_t(这里为了避免记忆各种符号，方便理解，直接假设目标冷却温度为700℃为例进行说明)。

传统的层流冷却流量自动计算模型中，一般是根据测温仪测量的钢板A处的温度(设为 T_A)，结合目标温度700℃，直接计算，这里假设计算结果为需要5组水开启，则根据传统计算模型，该钢板从冷却开始，到冷却结束，通板都是采用5组水冷却的。

但是上述设定中，实际存在一个问题，即钢板A端和B端(设其温度为T_B)进入层流冷却区域时的温度并不相同。而且根据实际检测，在钢板较长情况下，两者温度相差可以达到 80℃，这种情况下，如果头A和尾B均采用5组水冷却，明显不合适，容易导致头尾性能不均的现象，增加了出现质量事故的可能性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何可尽量保证钢板头尾冷却后温度相同，保证产品性能的均一性，避免出现头部性能合格、尾部性能却不合格，或者尾部性能合格、头部性能却不合格的情形，尽力避免质量异议。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种考虑头尾温度偏差的中厚板及宽厚板层流冷却的水量动态调节方法，层流冷却区域在钢板运行方向上间隔设有冷却阀门与冷却水管连接，层流冷却区在钢板进入的一端设有测温仪，包括以下步骤：

㈠读取钢板前进速度V和钢板总长度L，V的单位是m/s，L的单位是m；

(二)计算水量动态调整循环周期C，C＝1/V，C的单位是s，计算总调整次数Number，Number＝L，其中L取整数；

㈢当钢板的端部A进入层流冷却区时，根据所述测温仪检测到的初始温度T初及目标温度Tt(目标温度是钢板冷却希望达到的温度，比如钢板冷却前温度900℃，希望冷却到700 ℃，则目标温度为700℃)，计算初始流量VOL(A)，具体为：

⑴根据公式C_钢m_钢ΔT_钢＝C_水m_水ΔT_水求出水的质量m_水，其中C_钢是钢的比热，C_水是水的比热，m_钢是钢板的质量，ΔT_钢是钢板的温降，ΔT_钢＝T-Tt，ΔT_水是冷却水的温升ΔT_水＝T₂-T₁， T₂是冷却水的最终温度，T₁是冷却水的初始温度；

⑵根据公式t＝(T-Tt)/Vt求出目标冷却时间t，其中Vt是目标冷却速率；

⑶根据公式VOL(A)＝m_水/t求出初始流量VOL(A)；

随后根据公式(1)：

VOL(A)＝NF max+kF max(1)

计算N及K，其中N是“开口度100％”的阀门组数，K最后一组流量调节阀门的开口度， 0≤K≤1，Fmax是每个冷却阀门的最大流量(假设VOL(A)是2000L/s，假设每个阀门最大流量是300L/s，则2000/300，取整得N为6，余数约为0.667，则K为0.667)；

然后根据N和K结合公式(2)：

计算冷却范围总长度S_总，共中S是相邻两个冷却喷嘴之间的距离，单位是m；

最后根据目标冷却时间t，求的钢板的前进速度V＝S_总/t，直接将N、K及V传递给PLC，开启相关阀门，开始放水冷却，此时计数器记录调整次数m为0；

㈣经过C后，(C单位为s，如步骤二所述。此处延时C是指每隔C秒根据最新检测温度，计算一次最新的流量,其等同于每隔1米钢板根据最新检测温度计算一次最新的流量)，让调整次数m加1，检验m是否超过总调整次数，如果超过则进入步骤㈥，如果没超过，则进入步骤㈤；